4842

31

образцы высушивают в сушильном шкафу с естественной циркуляцией воздуха при температуре (103±2) 0С до постоянной массы. Высушивание образцов считают законченным, если разность между двумя последовательными взвешиваниями, произведенными через 2 ч одно после другого, будет не более 0,01 г. После охлаждения в эксикаторах с безводным хлористым кальцием или серной кислотой образцы взвешивают. Результаты всех взвешиваний записывают.

Обработка результатов и их анализ 1. Предел прочности при растяжении шпона. Предел прочности при

растяжении вычисляют с погрешностью не более:

5 105 Н/м² (5 кгс/см²) – при испытании образцов вдоль волокон; 1 104 Н/м² (0,1 кгс/см²) – при испытании образцов поперек волокон и под

углом 45о по формуле

где σр – предел прочности при растяжении, Н/м²; Pmax – максимальная нагрузка, Н; b – ширина образца, м; s – толщина образца, м.

Результаты вычислений записывают в табл. 5.2.

где ρ – плотность образца, кг/м³; m – масса образца, кг; b – ширина образца, м; l – длина образца, м; s – толщина образца, м.

Результаты вычислений записывают в табл. 5.3.

32

где W – влажность образца, %; m1 – масса образца до сушки, г; m2 – масса образца после сушки, г.

Результаты вычислений записывают в табл. 5.4.

Результаты, полученные в ходе выполнения работы, анализируются студентом. Анализ результатов и выводы приводят в отчете по работе.

Содержание отчета

1.Классификация и требования, предъявляемые к шпону строганому; к шпону лущеному.

2.Каким основным методам контроля подвергают шпон строганый?

3.Каким основным методам контроля подвергают шпон лущеный?

4.Методика определения предела прочности при растяжении.

5.Методика определения влажности шпона.

6.Методика определения плотности шпона.

33

Лабораторная работа № 6

ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

Цель работы: освоить методы контроля качества изготовления пиломатериалов в соответствии со стандартами.

Приборы и материалы: металлическая линейка, штангенциркуль, влагомер, индикаторный глубиномер, образцы из пиломатериалов.

Общие сведения: Основные требования, методы контроля и значения размеров пиломатериалов и заготовок лиственных и хвойных пород изложены в соответствующих стандартах.

Поверхности пиломатериалов могут быть сформированы на различном оборудовании, от этого зависят характер и величина неровностей. Шероховатость поверхности пиломатериалов характеризуют неровности, являющиеся прямым следствием применяемого способа, а также режима резания, состояния станков и инструментов и физических явлений в поверхностном слое древесины.

Шероховатость поверхности – это совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности и рассматриваемых в пределах участка, длина которого выбирается в зависимости от характера поверхности и равна базовой длине.

Шероховатость поверхности древесины и древесных материалов характеризуют числовыми значениями параметров неровностей (риски, неровности разрушения, неровности упругого восстановления, волнистость, а также структурные неровности поверхности плит, спрессованных из древесных частиц) и наличием или отсутствием ворсистости и мшистости на обработанных поверхностях.

Структурные неровности – мелкие углубления, провалы, канавки, обусловленные анатомическим строением древесины. Величина и расположение этих неровностей зависят от размеров и анатомических элементов древесины и положения их по отношению к плоскости среза.

Микронеровности – одиночные отклонения поверхности от заданной геометрической формы (выпуклость, вогнутость и т. д.).

Обработочные риски – геометрические следы режущего инструмента в виде гребешков и канавок, направление, форма и размеры которых зависят от

34

кинематических процессов резания и геометрической формы режущей кромки резца.

Неровности разрушения – это выщербины пучков волокон в результате напряжений, которые в поверхностном слое превышают прочность материала и вызывают разрушения древесины в направлениях, отклоняющихся от заданного кинематикой процесса резания и формой инструмента.

Волнистость – регулярно повторяющиеся, близкие по размерам возвышения и впадины дугообразного профиля. Как и риски, волнистость представляет собой следы режущего инструмента на обработанных поверхностях.

Неровности упругого восстановления образуются в результате сжатия древесины на участках различной плотности под давлением резца и последующего упругого восстановления сжатого слоя (наиболее сильно проявляются по годичным слоям хвойной древесины).

Ворсистость и мшистость поверхности представлена не вполне отделенными элементами древесины (волокнами и пучками).

В соответствии со стандартом, параметры шероховатости (один или несколько) выбирают из следующей номенклатуры:

Rmmax – среднее арифметическое высот отдельных наибольших неровностей на поверхности, мкм, вычисляемое по формуле

где n – число наибольших неровностей (не менее 10); Hmax – расстояние от высшей до низшей точки і-й наибольшей неровности, мкм;

Rm – наибольшая высота неровностей профиля;

Rz – высота неровностей профиля по десяти точкам при отсчете от базовой линии;

Ra – среднее арифметическое абсолютных отклонений профиля; Sz – средний шаг неровностей профиля по впадинам.

Параметр Sz является вспомогательным и применяется совместно с одним из параметров Rz или Ra.

В соответствии со стандартом, шероховатость поверхности пиломатериалов определяют параметром Rmmax. Согласно стандарту, параметр

35

является средней величиной нескольких максимальных неровностей на доске. Размер этих неровностей определяют расстоянием от вершины гребня до дна впадины.

При определении параметра Rmmax измерения Hmax выполняют в пределах шага каждой из выбранных наибольших неровностей. Предельные значения параметров шероховатости приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Предельные значения параметров шероховатости

В соответствии со стандартом, шероховатость поверхности пиломатериалов рекомендуют определять по худшей пласти измерением наиболее глубоких неровностей.

При производственном контроле практически применяют три метода оценки шероховатости поверхности пиломатериалов:

1)визуальный;

2)по образцам шероховатости;

3)по Rmmax, рассчитанному по результатам измерений индикаторным глубиномером.

Стандарт рекомендует для измерения Rmmax пиломатериалов использовать прибор ТСП-4М или индикаторный глубиномер. В производственных условиях может быть использован только индикаторный глубиномер (рис. 6.1) марки И02 или И05.

Прибор представляет собой стандартный малогабаритный индикатор часового типа, закрепленный винтом 2 в специальной массивной колодке 3, имеющей опорную плоскость с отверстием, которое позволяет видеть мерительный стержень и место его касания с контролируемой поверхностью.

36

Стандартный шарик в индикаторе заменяется наконечником 4 с ощупывающим штифтом диаметром d = 1,3 мм, оканчивающимся шаровым сегментом с радиусом R = 4 мм.

Индикатор должен крепиться в колодке так, чтобы в свободном состоянии кончик стержня выступал над опорной плоскостью колодки на величину хода от 1,6 до 2,0 мм, а при установке опорной площадкой на плоскую поверхность стрелка индикатора стояла на нуле шкалы.

Рис. 6.1. Индикаторный глубиномер: 1 – шкала индикатора; 2 – стопорный винт; 3 – колодка; 4 – измерительный наконечник

После прибор устанавливают на контролируемую поверхность так, чтобы кончик штифта касался дна измеряемой впадины. Глубину последней определяют простым отсчетом отклонения стрелки от нуля шкалы.

Порядок выполнения работы:

1.Для каждого студента отобрать 2-3 доски рамной распиловки.

2.Визуально осмотреть контролируемую поверхность и выбрать наиболее глубокие неровности для измерения. Количество измерений должно быть не менее десяти.

3.Индикатор часового типа зафиксировать в колодке так, чтобы измерительный наконечник выступал над опорной плоскостью колодки на

37

величину хода от 1,6 до 2,0 мм. Глубиномер установить опорной плоскостью колодки на плоскопараллельное стекло и совместить стрелку индикатора с нулевым делением.

4. Настроенный индикаторный глубиномер установить на контролируемую поверхность так, чтобы наконечник индикатора касался дна наибольшей впадины. При измерении индикаторный глубиномер должен опираться на контролируемую поверхность только собственной массой (рис.6.2).

Рис. 6.2. Измерение неровностей на поверхности доски

5.Отсчет по шкале индикатора, взятый с учетом вращения стрелки от нуля против часовой стрелки, соответствует расстоянию от высшей до низшей точки і-й неровности (Hmaxi). Цена деления глубиномера 0,01 мм. Значения Hmaxi записывают в табл. 8.

6.Параметр шероховатости Rmmax, мкм, вычислить по формуле (6.1).

Результаты вычислений занести в табл. 6.2.

Результаты, полученные в ходе выполнения работы анализируются студентом. Анализ результатов и выводы приводят в отчете по работе.

38

Таблица 6.2 Результаты измерений по определению параметра шероховатости Rmmax

индикаторным глубиномером

Содержание отчета

1.Какие существуют виды неровностей обработанной поверхности древесины?

2.Какие существуют параметры шероховатости?

3.Каким параметром определяют шероховатость поверхности пиломатериалов? Как его вычисляют?

4.Какие методы оценки шероховатости поверхности пиломатериалов применяют в производственных условиях?

5.Что представляет собой индикаторный глубиномер? Порядок измерения шероховатости этим прибором.

39

Библиографический список

Основная литература

1. Разиньков, Е. М. Технология изделий из древесины, клееных материалов и древесных плит [Текст] : тексты лекций / Е. М. Разиньков, Л. В. Пономаренко. – Воронеж, 2014. – 300 с. – Электронная версия в ЭБС «ВГЛТУ».

Дополнительная литература

2.ГОСТ 15613.4 – 78. Древесина клееная. Методы определения предела прочности зубчатых клеевых соединений при статическом изгибе [Электронный ресурс]. – ЭБС «ВГЛТУ».

3.ГОСТ 15613.3 – 77. Древесина клееная массивная. Метод определения предела прочности при растяжении клеевого торцевого соединения впритык [Электронный ресурс]. – ЭБС «ВГЛТУ».

4.Пономаренко, Л. В. Технология изделий из древесины [Текст] : учеб. пособие / Л. В. Пономаренко. – Воронеж, 2013. – 252 с. – Электронная версия в ЭБС «ВГЛТУ»; ЭБС «Лань».

5. Справочник мебельщика [Текст] : учеб. пособие / под ред. В. П. Бухтиярова. – 3-е изд., перераб. – М., 2005. – 600 с.

40

ПРИЛОЖЕНИЕ